Jeśli chodzi o planety z pierścieniami, znamy odpowiedź: Jowisz, Saturn, Uran i Neptun. Ale nowe odkrycia z eksperymentu PAMELA pokazują, że Ziemia również ma układ pierścieniowy… Jeden złożony z antyprotonów z promieniowania kosmicznego.
„Istnienie znacznego strumienia antyprotonów ograniczonych do ziemskiej magnetosfery zostało rozważone w kilku pracach teoretycznych.” mówi lider zespołu, O. Adriani z Wydziału Fizyki Uniwersytetu we Florencji. „Te antycząstki powstają w oddziaływaniach jądrowych energetycznych promieni kosmicznych z atmosferą ziemską i gromadzą się w polu geomagnetycznym na wysokości kilkuset kilometrów”.
Eksperyment PAMELA - skrót od ładunku do eksploracji antymaterii i astrofizyki jąder świetlnych - opiera się na międzynarodowej współpracy z udziałem około 100 fizyków. Najnowocześniejszy sprzęt został zaprojektowany w celu zbadania natury ciemnej materii, pozornego braku kosmologicznego antymaterii oraz pochodzenia i ewolucji materii w galaktyce. Korzystając ze spektrometru z magnesem trwałym z różnymi specjalistycznymi wykrywaczami, PAMELA krąży wokół Ziemi na bardzo nachylonej orbicie.
„Orbita satelitarna (nachylenie 70 stopni i wysokość 350–610 km) umożliwia PAMELA przeprowadzenie bardzo szczegółowego pomiaru promieniowania kosmicznego w różnych regionach magnetosfery Ziemi, dostarczając informacji o naturze i widmach energetycznych cząstek podcięcia”. mówi Adriani. „Orbita satelitarna przechodzi przez anomalię południowoatlantycką (SAA), umożliwiając badanie cząstek uwięzionych geomagnetycznie w wewnętrznym pasie promieniowania”.
Ze swoich subdetektorów PAMELA opracowała porcję antyprotonów, ale nie była to łatwa praca. „Antyprotony w wybranym zakresie energii prawdopodobnie anihilują się w kalorymetrze, pozostawiając wyraźną sygnaturę.” mówi zespół. „Wykorzystano wzdłużną i poprzeczną segmentację kalorymetru, aby umożliwić scharakteryzowanie rozwoju prysznica. Wybory te są łączone z pomiarami dE / dx z pojedynczych pasków w płaszczyznach detektora krzemu, aby umożliwić identyfikację pryszniców elektromagnetycznych z bardzo wysoką dokładnością. ”
Przez 850 dni detektory zbierały dane i porównywały je z symulacjami. Uwięzione antyprotony były wysoce zależne od zbierania kątowego, funkcji odpowiedzi kierunkowej na pozycji orbity satelitarnej i jej orientacji względem pola geomagnetycznego. „Stwierdzono, że wszystkie zidentyfikowane antyprotony, charakteryzujące się kątem pochylenia w pobliżu 90 °, kręcą się wokół linii pola, odbijają się między punktami lustrzanymi, a także wykonują powolny podłużny dryf wokół Ziemi, dla całkowitej długości ścieżki wynoszącej kilka promieni Ziemi. ” powiedział zespół. „Wyniki projektu PAMELA umożliwiają testowanie modeli transportu CR w atmosferze ziemskiej i znacznie ograniczają prognozy z uwięzionych modeli antyprotonów, zmniejszając niepewność dotyczącą spektrum produkcji antyprotonów w ziemskiej magnetosferze”.
Oryginalna historia Źródło: Astrophysical Journal Newsletters.
